Scheda programma d'esame
ROBOTICS
(INTRODUCTION TO ROBOTICS)
CECILIA LASCHI
Anno accademico2018/19
CdSINFORMATICA
Codice387AA
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaInglese

ModuliSettoreTipoOreDocente/i
ROBOTICAINF/01LEZIONI48
CECILIA LASCHI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Gli studenti acquisiscono conoscenze ed esperienze su come costruire un robot utilizzando tecnologie allo stato dell'arte. Imparano lo schema di base di un sistema robotico e gli approcci fondamentali per costruire e integrare componenti diversi, compresi fondamenti di cinematica e controllo, principali sensori propriocettivi ed esterocettivi, architetture per il controllo del comportamento senso-motorio di un robot, fondamenti della robotica umanoide e navigazione robotica.

Imparano come gli approcci bioispirati possono essere applicati agli stessi problemi e acquisiscono conoscenze sui neurocontrollori, sulla percezione bioispirata, l'embodied intelligence e neuromorphic computing. Ove appropriato, sarà data agli studenti una visione della ricerca nel settore specifico. 

Knowledge

The students acquire knowledge and experience in how to build a robot with state-of-the-art technologies. They learn the basic scheme of a robotic system and the fundamental approaches to build and integrate the different components. They include fundamentals of kinematics and control, main proprioceptive and exteroceptive sensors, architectures for robot behavior, basics of humanoid robotics and of robot navigation. They then learn how bioinspired approaches can be applied alternatively to the same problems and acquire knowledge on neurocontrollers, bioinspired sensing, embodied intelligence and neuromorphic computing. When appropriate, focused glimpses on cutting-edge research are also given to the students.

Modalità di verifica delle conoscenze

La conoscenza acquisita dagli studenti sarà verificata attraverso un esame orale. Un compitino può sostituire l'esame orale, una sola volta, alla fine delle lezioni.

Assessment criteria of knowledge

The knowledge acquired by the students is assessed through an oral exam. A written test may replace the oral exam, once, at the end of classes.

Capacità

Gli studenti hanno l'opportunità di mettersi alla prova con la costruzione e/o la programmazione di un robot, durante alcune lezioni progettuali, tipicamente in piccoli gruppi, in un laboratorio di robotica. In questo modo acquisiscono abilità aggiuntive nella progettazione e nello sviluppo, nella programmazione di robot, nel lavoro di laboratorio e nell'attività sperimentale, così come nel lavoro di gruppo. Il lavoro progettuale è accompagnato da una presentazione che fornisce un'opportunità di migliorare le capacità di comunicazione tecnico-scientifica.

Skills

The students also have the opportunity to challenge themselves in building and/or programming a robot, during hands-on and projectual lessons, usually in small groups, in a robotics lab. In this way they acquire additional skills in design and development, in robot programming, in lab work and in experimental activity, as well as in teamwork. This projectual work is accompanied by a presentation, which provides an opportunity to improve the scientific/technical communication skills.

Modalità di verifica delle capacità

Le capacità acquisite sono verificate attraverso una presentazione con una dimostrazione del lavoro progettuale fatto dagli studenti. 

Assessment criteria of skills

The skills acquired are assessed through a presentation with a demonstration of the projectual work done by the students.

Comportamenti

Soprattutto attraverso il lavoro progettuale, gli studenti acquisiscono la capacità di lavorare in team e di svolgere attività sperimentale. 

Il corso espone gli studenti al pensiero laterale attraverso una riflessione sulle implicazioni della robotica, dal punto di vista etico e sociale in maniera ampia.

Behaviors

Especially through the projectual work, the students will acquire ability of team working and experimental activities.

This course exposes the students to lateral thinking about the implications of robotics, on the ethical or social side at large.

Modalità di verifica dei comportamenti

I comportamenti acquisiti non sono verificati direttamente, ma indirettamente attraverso la presentazione del lavoro progettuale.

Assessment criteria of behaviors

The behaviors acquired are not assessed directly, but indirectly through the presentation of the projectual work.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Nessuno.

Prerequisites

None.

Corequisiti

Corsi sulle reti neurali e l'intelligenza artificiale possono fruttuosamente essere seguiti nello stesso periodo di questo corso di robotica.

Co-requisites

Courses on neural networks and artificial intelligence can be beneficially taken together with this course on robotics.

Prerequisiti per studi successivi

Nessuno.

Prerequisites for further study

None.

Indicazioni metodologiche

Il corso consiste in lezioni frontali sui vari argomenti del programma e in lezioni pratiche e attività progettuali in cui le conoscenze acquisite in classe possono essere messe in pratica.

Le lezioni sono svolte con il supporto di slide che vengono poi fornite agli studenti come materiale di studio, insieme a eventuali materiali aggiuntivi presi da libri o articoli scientifici.

Le lezioni pratiche vengono svolte con il supporto di kit robotici o prototipi di ricerca. Alcuni progetti vengono proposti agli studenti, con la raccomandazione di svolgerli a gruppi (da 1 a 3 studenti).

Teaching methods

The course consists of classes on the different topics of the programme and of hands-on and projectual activities where the knowledge acquired in the classes can be put in practice.

The classes are taught with the support of slides that are provided to the students as material to study, together with possible additional specific materials taken from books and papers.

The hands-on classes are done with the support of robotic kits or research prototypes. Several projects are proposed to the students, which are recommended to accomplish them in small groups (1 to 3 students).

Programma (contenuti dell'insegnamento)
  • Meccanica e cinematica dei robot
  • Sensori per la robotica
  • Controllo di robot
  • Visione robotica
  • Aarchitetture per il controllo del comportamento
  • Tecniche di navigazione robotica
  • Sensi bioispirati
  • Robotica umanoide
  • Neurocontrollori
  • Embodied intelligence e soft robotics
Syllabus
  • Robot mechanics and kinematics
  • Robot sensors
  • Robot control
  • Robot vision
  • Architectures for behaviour control
  • Robot navigation techniques
  • Bioinspired senses
  • Humanoid robotics
  • Neurocontrollers
  • Embodied intelligence & soft robotics
Bibliografia e materiale didattico

M. Mataric, A robotics primer, MIT Press, 2007

T. Bajd, M. Mihelj, J. Lenarcic, A. Stanovnik, M. Munih, Robotics, Springer, 2010.

S. Kajita, H. Hirukawa, K. Harada, K. Yokoi, Introduction to Humanoid Robotics, Springer, 2014.

Bibliography

M. Mataric, A robotics primer, MIT Press, 2007

T. Bajd, M. Mihelj, J. Lenarcic, A. Stanovnik, M. Munih, Robotics, Springer, 2010.

S. Kajita, H. Hirukawa, K. Harada, K. Yokoi, Introduction to Humanoid Robotics, Springer, 2014.

Indicazioni per non frequentanti

Il materiale del corso è fornito durante la durata del corso stesso sul sito: http://didawiki.cli.di.unipi.it/doku.php/magistraleinformatica/rob/start

Non-attending students info

 The course materials are thoroughly provided at the course web page: http://didawiki.cli.di.unipi.it/doku.php/magistraleinformatica/rob/start

Modalità d'esame

L'esame consiste in due parti e il voto finale è ottenuto dalla media dei voti delle due parti: 

1. programma del corso, verificato attraverso un esame orale. Un compitino opzionale può essere offerto dal docente, una sola volta, al termine delle lezioni, e sostituisce l'orale.

2. lavoro progettuale, verificato attraverso una presentazione con dimostrazione.

Assessment methods

 The exam consists of two parts and the final mark is the average of the marks obtained in the two parts:

1. course programme, assessed through an oral test. An optional written test mey be organized by the teacher, once, at the end of the classes. It can replace the oral test.

2. projectual work, assessed through a presentation with demonstration.

Work placement

 -

Additional web pages

 -

Notes

 -

Ultimo aggiornamento 17/01/2019 18:35